СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Теория Относительности Эйнштейна и ее критика ЭНЕРГИЯ ВАКУУМА

ЭНЕРГИЯ ВАКУУМА

(Старая новая гипотеза о природе энергии)

Часть первая

© Иванищев В.Н.

Контакт с автором: hideyo@rambler.ru

Наглядная механическая модель, объясняющая постоянство скорости света, квантовые свойства и геометрию пространства времени.

Мы живём, буквально в океане энергии, вместилищем которой является вся наша Вселенная. Для нашей Земли основным источником энергии является наше солнце. Этой энергией питается всё живое на Земле. Первоначальную энергию Солнцу, Земле, звездам, галактикам, всей видимой и невидимой материи, дала Вселенная в процессе своей эволюции. Энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно – это азбучная истина. Почему тогда ее всегда не хватает?

Все дело не в самой энергии, а в том, как она распределена в пространстве, какие формы принимает. Существуют разные формы энергии, а сама энергия все время переходит из одной формы в другую. Это тоже азбучная истина. Но если вглядеться пристальнее, оказывается, что формы две – это энергия движущихся частиц, или, иначе говоря, механическая кинетическая энергия и потенциальная энергия – энергия, запасенная в неподвижных частицах.

Что находится между телами? Что останется, если удалить всю видимую материю, все частицы? Не есть ли пространство, в котором движутся молекулы, атомы, протоны, электроны, кванты, всего лишь абстрактное понятие-пустота? Оказывается, нет. Наше физическое пространство, или вакуум, не просто геометрический объект, а сложная физическая система, обладающая интереснейшими свойствами.

Богатство этого физического объекта открылось с развитием физики последних десятилетий. Именно изучение пустоты соприкасается с самыми глубокими понятиями научного познания, такими, как причинность, связь геометрии с материей, свойства симметрии полей и частиц, связь с ними законов сохранения.

Изучение свойств пустоты-пространства, свободного от частиц, как физической среды позволяет предсказать неустойчивость вакуума в сильных полях. Из-за этой неустойчивости возникает перестройка вакуума. Она в свою очередь, приводит к неустойчивости ядерного вещества при большой плотности. При этом, могут образовываться аномальные ядра со свойствами, не похожими на свойства обычных атомных ядер. А это явление влечет за собой взрыв звезд, имеющих ядерную плотность, материя звезды разбрасывается и может предохранить звезду от превращения в “черную дыру”. Так все области физики переплетаются в один клубок. Но начнем сначала.

Мы привыкли к тому, что тела действуют друг на друга при соприкосновении. От камня брошенного в воду, бежит волна и заставляет колебаться плавающие ветки. Воздействие в волне передается от точки к точке. Звук распространяется за счет передачи давления от одного объема среды к соседнему, в пустом пространстве звука нет. Чтобы попасть в цель, нужно пустить стрелу или бросить камень. Но как объяснить, почему железные опилки притягиваются к магниту, а кусочки бумаги подскакивают к наэлектризованной гребенке? Почему камень притягивается к земле, хотя между ними нет натянутой пружины?

Вот естественное объяснение: в пространстве вблизи заряженных тел, или магнита или на поверхности Земли состояние пустоты изменяется. Это измененное состояние называется полем, оно и действует на заряженное тело, магнит, камень, заставляя их двигаться. Во всех трех случаях поля разные: электрическое, магнитное, поле силы тяжести, но каждый раз сила передается через пустое пространство от точки к точке, как через невидимую жидкость. Такой механизм передачи воздействия называется близкодействием. Современная физика стоит на точке зрения близкодействия: все воздействия передаются от точки к точке с помощью силовых полей.

Сейчас мы знаем, что в пустоте все взаимодействия: электрическое, магнитное, гравитационное, ядерное передаются от точки к точке со скоростью, не превышающей скорость света. Если мы сдвинули одно тело за очень короткое время, сила тяжести, действующая на другое, должна изменится. Но если это другое тело далеко, то пройдет много времени, прежде чем оно получит толчок. Где же находится возмущение, когда первое тело уже не движется, а второе еще не имеет сведений о его новом положении? Для объяснения передачи воздействия на расстоянии была придумана специальная среда—эфир, заполняющая все пространство между телами. Воздействие передается за счет того, что вокруг заряженных и намагниченных тел эфир деформируется и в этом причина силы, действующей на другое заряженное или намагниченное тело. Свет распространяется в эфире как звук в твердом теле. Деформация эфира передается от точки к точке.

Дальнейшее развитие физики подтвердило правильность этого объяснения. Пришлось только исправить представление об устройстве эфира.

Электромагнитные свойства пустоты Джеймс Максвелл своими удивительными уравнениями (1878 год) объединил различные разделы физики: оптику, электричество, магнетизм. У него были могучие предшественники: Майкл Фарадейл, открывший в 1830 году Закон электромагнитной индукции.

Если изменять магнитное поле, то в проволочном кольце, окружающем магнитный поток, возникает электрический ток. Как абстрактно выглядело это явление в те времена! И как быстро оно превратилось в основу для строительства современных электростанций.

Появление тока от переменного магнитного поля означает, что в пространстве вокруг магнитного потока возникает охватывающее его кольцевое электрическое поле.

Гениальная догадка Максвелла состояла в том, что магнитное поле создается не только движением зарядов, но и самим переменным электрическим полем аналогично тому, как электрическое поле создается переменным магнитным.

Итак, у пустоты есть два новых замечательных свойства. Но из этих двух свойств, следует третье, не менее важное, распространение в пустоте электромагнитных волн.

По Максвеллу, электромагнитные колебания должны распространяться со скоростью света. Естественно было прийти к заключению, что свет тоже электромагнитная волна. Он отличается только длиной волны. Теория Максвелла была триумфом близкодействия: все электромагнитные воздействия передаются через эфир. Но именно после появления теории Максвелла стало выясняться противоречивость понятия эфира.

В начале ХХ века идея близкодействия получила дальнейшие обоснования в теории относительности и теории тяготения Эйнштейна. Оказалось, что не только электромагнитные, но гравитационные воздействия распространяются в пустоте со скоростью света. Скорость света стала входить как в электродинамику, так и в механику и в теорию тяготения.

Изучение атомных ядер показало, что кроме сил тяготения и электромагнетизма есть еще другие силы, удерживающие нейтроны и протоны в ядре (ядерные). Их тоже, с точки зрения, близкодействия надо рассматривать как напряженное состояние вакуума. Прибавилось еще одно свойство вакуума. По настоящему богатство вакуума стало выясняться после применения квантовой механики к электромагнитному полю и к другим полям. После создания ускорителя частиц, выяснилось , что из пустоты при столкновениях нуклонов может возникнуть целый сноп различных частиц. Вакуум кишит частицами, нужно только их оттуда извлечь.

Стало ясно, что вакуум представляет собой удивительно сложную и интересную среду. Простые теоретические вычисления показывают, что реальную частицу большой энергии сопровождает облако виртуальных частиц. Чем больше энергия частицы, тем больше частиц в облаке и тем легче сопровождающие частицы сделать реальными. Достаточно краем облака задеть другую реальную частицу, как все виртуальные частицы станут реальными.

Теория тяготения Эйнштейна предсказывает еще одно свойство вакуума.

Гравитационное поле вблизи тяжелых тел изменяет геометрические свойства пространства. Вблизи Солнца геометрия отклоняется от Евклидовой. Линия кратчайшего расстояния между двумя точками отличается от прямой, проходящей через них. Эти изменения проявляются на опыте, лучи далеких звезд, проходящие вблизи Солнца, искривляются.

Существуют нулевые колебания гравитационного поля, аналогичные электромагнитным. Но присутствие гравитационного поля означает изменение геометрии пространства. Квантование тяготения приводит к нулевым колебаниям геометрических свойств пустоты. Колебания геометрии ничтожно малы даже для очень малых размеров. Но можно указать такой масштаб, при котором не остается ничего похожего на евклидову геометрию. Эта величина называется “планковской длиной”. Она имеет порядок 10-33см. Несмотря на такую малость, эта длина, по-видимому, сыграет важную роль в будущей теории, которая объединит гравитацию со всеми остальными взаимодействиями – электромагнитным, сильным и слабым.

Современная квантовая теория предсказывает возникновение квантовых эффектов тяготения вблизи сингулярности. Теория Эйнштейна – не квантовая теория, поэтому она не может описывать эффекты, связанные с квантованием в масштабах всей Вселенной. Как можно установить условия, где необходимо учитывать квантовые эффекты тяготения? Здесь может помочь теория размерностей. Эта теория позволяет приближенно оценить параметры, где существенен тот или иной процесс даже тогда, когда неизвестна детальная теория процесса, а известны только самые общие его черты, например, от каких общих явлений зависит данный процесс.

Нам нужно установить радиус кривизны пространства – времени, при котором существенны следующие явления: тяготение, кванты, релятивизм (большие скорости). Роль тяготения описывается гравитационной постоянной - G , роль квантов – постоянной Планка – h, роль релятивизма – скорость света – С.

Нас интересует радиус кривизны, т.е. величина, имеющая размерность длины, при которой существенны все три рода явлений. Теория размерности утверждает, что для этого надо составить произведение из всех трех констант, возведенных в такие степени, чтобы произведение имело размерность длины. В итоге получаем: Rh=√Gh/С3≈10-33см.

Расстояние Rh называют планковской длиной. Она ничтожно мала. Итак, квантовые эффекты в гравитации становятся определяющими, если радиус кривизны становится равным величине Rh . В таких условиях теория тяготения Эйнштейна уже не применима. Можно теперь вычислить, в какой момент времени, после начала расширения Вселенной был такой радиус кривизны, и какая при этом была плотность физической материи.

Первая величина получается делением Rh на скорость света С и равна th=10-43сек, а вторая оказывается равной совершенно чудовищной величине: ρ=1093г/см3. эта плотность более чем на сто двадцать порядков больше сегодняшней плотности во Вселенной и почти на восемьдесят порядков больше плотности атомного ядра! При таких величинах фундаментальных единиц, заведомо надо строить новую теорию.

Итак, подведем итоги, что же такое пустое пространство – Физический вакуум? Какие у него свойства? Из чего оно состоит?

  1. Вакуум – это не пустота, это материя.
  2. Эта материя находится в движении.
  3. Это основные два постулата или аксиомы, не требующие доказательств. Остальные свойства должны получатся из первых двух.

  4. В этой материи происходят колебания силовых полей: электромагнитных, гравитационных, ядерных.
  5. Вакуум обладает, своей структурой (геометрией) и имеет квантовый характер.
  6. Вакуум обладает огромной первичной энергией, из которой образуются все другие виды энергии.
  7. Из вакуума возникают реальные частицы, которые имеют массу, заряд, спин и собственную частоту колебаний.

Исходя из выше изложенных свойств, можно сделать вывод, что физический вакуум и есть тот первый субстрат каждой вещи, из которой возникает какая-нибудь вещь (по Аристотелю). А так, как из нее все состоит, то плотность этой материи должна быть не меньше самой плотной вещи, например, протона (1014г/см3) или даже 1093г/см3 (вспомним момент сингулярности Вселенной или черные дыры). Парадоксальный вывод!!!

Пустое пространство имеет плотность больше, чем самая плотная вещь!!! Этого не может быть – подсказывает нам здравый смысл. Однако не будем торопиться.

Задачи науки лежат на границе между известным и неожиданным. Отсюда одна из главных ее черт – открытость новому, способность пересмотреть привычные представления и, если надо, отказаться от них.

Науку образуют факты, соотношения между ними и толкования этих соотношений. Факты привели нас к такому парадоксальному выводу. Теперь, остается только, правильно их истолковать.

Прежде всего, возникают сомнения – как, в такой плотной среде передвигается видимая материя – частицы, макротела. Но не будем забывать, что вся видимая материя образуется из вакуума, точнее из его колебаний и представляет собой, скорее всего группы волн, а не твердые частицы. А как, известно, чтобы волна двигалась, необходимо лишь в первый момент затратить какую-то часть энергии, а потом волна движется сама. Так, очевидно, происходит движение макротел. Для ускорения тела необходимо затратить энергию, а дальше тело само продолжает равномерное прямолинейное движение без затрат энергии . Мало того, эта энергия, затраченная на ускорение тела, выделяется при его торможении.

Итак, мы пришли к выводу, что вакуум – это материя с огромной плотностью, которая находится в движении. Возникает еще один вопрос – из чего состоит сама материя, на что она похожа? На твердое тело, газ или жидкость? Ни первое, ни второе, ни третье. Как мы знаем, все макротела состоят из отдельных атомов, находящихся на огромных расстояниях друг от друга, а между ними пустота (т.е. материя вакуума).

Еще в математических работах Мак-Кулаха (1809-1847гг.), в которых произведено геометрическое исследование поверхности световой волны, эфир рассматривался, как сплошная упругая среда, в которой потенциальная функция является квадратичной функцией углов вращения. Хотя теория Мак-Кулаха является теорией упругой среды и ни о каком электромагнетизме в ней ни слова, полученные им уравнения, как отмечает Лоренц, по существу совпадают с уравнениями электромагнитной теории Максвелла. Сравнение с другими теориями упругого эфира показывает, что существенная положительная особенность теории Мак-Кулаха заключается именно в наличии понятия вихревого движения.

Для создания модели пространства, в физическом смысле, эту материю предпочтительнее всего представить себе как, идеальную бесструктурную жидкость, заполняющую собой все пространство Вселенной. Хотя, возможно эта жидкость также обладает своей структурой. Идеальную – это значит не сжимаемую, не растягиваемую и не имеющую вязкость, т.е. трения жидкость. При таких условиях соблюдается принцип непрерывности материи и отсутствие пустоты, как таковой.

Теперь представим, как могут возникать в такой жидкости колебания? А никак, жидкость ведь не сжимается и не растягивается.

Но, как мы знаем, эта жидкость находится в движении. А когда материя находится в движении – она завихряется, т.е. приходит в турбулентное состояние. Так сказать в “первозданный хаос”. Итак, “пустое пространство” можно представить в виде идеальной, в физическом смысле, жидкости, которая находится в турбулентном состоянии. Неплохая модель для дальнейших исследований!!! Если пока не вдаваться в подробности – а из чего состоят частицы этой жидкости?

Физическая картина турбулентности образно выражена в следующем четверостишии, написанном английским физиком Л. Ричардсоном в 1922 году.

Почти дословный перевод звучит так:

В журнале “Успехи математических наук”, посвященным юбилею академика А.М. Обухова, одного из классиков теории турбулентности, есть стихотворный вариант перевода:

Турбулентность – явление, которое встречается в чрезвычайно разнообразных условиях. Как в прикладных (например, в аэродинамике, гидравлике, военно-морском деле и химическом производстве), так и в естественных ситуациях (в геофизике, особенно в метеорологии и океанографии, и в астрофизике).

В свете этого не являются неожиданными огромные усилия, уделяемые во всем мире фундаментальным исследованиям турбулентности. Однако с чисто теоретической стороны исследователи столкнулись с исключительными трудностями методов и возникло понимание того, что проблема турбулентности, всегда считавшаяся трудной в действительности оказалась чрезвычайно трудна.

Турбулентность чрезвычайно трудно описать математически. На то он и хаос.

Но если подумать логически, то можно увидеть некоторые закономерности.

Прежде всего, как распределяется скорость в пространстве – жидкости? Логично, предположить, что равномерно. Участки жидкости, имеющие большую скорость, “раскручивают” участки с меньшей скоростью, и таким образом, скорость в пространстве – жидкости должна распределятся равномерно.

Турбулентность – можно представить, как совокупность элементарных вихрей, взаимодействующих друг с другом и передающих энергию движения по всему пространству – жидкости. Естественно, что вихрь нестабильное образование, однако, при равномерном распределении скорости между вихрями, происходит усреднение радиусов завихрений. Дальше мы покажем, как это происходит.

Таким образом, из пространства – неподвижной жидкости получается подвижное пространство, усреднено одинаковых вихрей, с усреднено одинаковой скоростью.

Теперь становится понятным и наглядным квантовый характер пространства, его геометрия и распространение полей с постоянной скоростью.

Таким образом “первозданный хаос” приобретает черты упорядоченности. Пространство приобретает ячеистый вид. Каждая ячейка это - элементарный вихрь, обладающий своей силой и энергией внутреннего движения. Вихри тесно взаимодействуют между собой и равномерно распределяют скорость движения жидкости по всему пространству.

Теперь, посмотрим, какую форму могут принимать элементарные вихри? Наиболее стабильная форма вихревого, объемного движения жидкости является тор. Другой формы просто трудно себе представить. Возможно, что эта форма является универсальной формой движения материи во Вселенной.

Еще в 1900 году была опубликована статья французского исследователя Бенара с фотографией структуры по виду напоминавшей пчелиные соты. При нагревании снизу слоя ртути, налитой в плоский широкий сосуд, весь слой неожиданно распадался на одинаковые вертикальные шестигранные призмы, которые впоследствии были названы ячейками Бенара. В центральной части каждой ячейки каждой ячейки жидкость поднимается, а вблизи вертикальных граней опускается. Иными словами, в сосуде возникают направленные тороидальные потоки, которые поднимают нагретую жидкость вверх, а холодную опускают вниз. При соприкосновении торов друг с другом и получаются пчелиные соты.

Вспомним, что самые крупные неоднородности в распределении галактик тоже носят ячеистый характер похожий на пчелиные соты. В стенках ячеек много галактик, их скоплений, а внутри пустота.

Хотя, приведенные факты и не доказывают, что все должно происходить именно так, однако, заставляют задуматься над тем, какие силы приводят именно к таким завихрениям.

Для рассмотрения этих сил пространства, посмотрим, как распределяется скорость внутри вихря? Как известно, из школьного курса физики, удельная сила, действующая на каждую точку жидкости при круговом движении равна:

Fуд = ρV2⁄ R

Где Fуд – удельная сила.

ρ – плотность.

V – скорость.

R – радиус вращения.

Эта удельная сила направлена вдоль радиуса вращения в обе стороны. Она не центростремительная и не центробежная, как мы изучали в школе. Это просто сила противодействия встречных потоков жидкости между соседними вихрями.

Рис1. Фрагмент плоскости среза двух тороидальных вихрей. Стрелками показано направление потока жидкости.

Для того, чтобы вихрь был стабильным, необходимо, чтобы удельная сила по всему объему вихря была постоянной. Иначе, внутри вихря будут возникать завихрения и он разрушится. Исходя из постоянства удельной силы, можно посмотреть распределение скорости вращения жидкости по радиусу.

Fуд = ρV2⁄ R=пост. отсюда V=√пост*R/ρ , ρ – величина постоянная.

То есть скорость вращения жидкости возрастает от нуля в центре вихря до V у края вихря прямо пропорционально корню квадратному от радиуса.

Данную зависимость можно наблюдать в том же раскрученном ведре с водой. Скорость вращения воды увеличивается от центра к краям ведра.

Теперь посмотрим, как распределяется давление по объему вихря . Как мы знаем, давление это сила оказываемая материей на единицу площади. И, если, теперь мы возьмем удельную силу, умножим на объем вихря, то получим общую силу вихря, оказываемую на наружную поверхность. И, если эту общую силу разделить на площадь наружной поверхности, то получим величину давления равную Р=ρV2 /2 . Получается довольно простая формула связывающая между собой три фундаментальные основные величины – материю, пространство и время. Это давлениние, по сути, является удельной энергией нашего пустого пространства – вакуума. Величина этого давления огромна. Плотность - ρ≈1093г/см3. А средняя скорость– V должна быть равна двум скоростям света, так как в классической физике мы измеряем скорость по прямой линии, а в нашей модели пространства материя – жидкость движется по квадрату (смотри Рис1). Половину пути материя проходит по прямой линии, а половину поперек пути. Простые расчеты показывают, что в одном кубическом сантиметре вакуума оказывается, заключено 10100Мдж энергии. Вдумайтесь в эту цифру. Она фантастически огромна!!! Другими словами, наша Пустота-это и есть та первичная ЭНЕРГИЯ. А вся видимая материя – это всего лишь мизерные колебания на фоне первичной ЭНЕРГИИ. Только черные дыры, вероятно можно назвать чистой, то есть первичной материей, где скорость движения материи минимальна. Но не будем спешить с выводами, а посмотрим, как распределяется ПЕРВИЧНАЯ ЭНЕРГИЯ в нашем пространстве вихрей. Для этого посмотрим, как распределяется энергия внутри вихря.

Так как, скорость к центру вихря падает пропорционально корню квадратному от радиуса, то квадрат скорости будет падать прямо пропорционально от радиуса, а соответственно и давление.

Это давление назовем кинетическим, так как оно образуется в результате движения материи. Максимальное его значение образуется по радиусу вихрей, а минимальное в центре вихря. Но, так как удельная сила по всему объему вихря одинаковая и направлена в обе стороны, то по мере убывания кинетического давления, должно расти статическое давление таким образом, чтобы их сумма была равна ρV2 /2 .(см. Рис 2)

Рис 2.

Произведение общего давления на объем и есть общее количество энергии заключенное в данном объеме. Давление, по сути, является удельной энергией заключенной в единице объема пространства. Энергия распределена по всему пространству равномерно, но состоит она из суммы кинетической и потенциальной энергий, баланс которых очевидно, должен соблюдаться.

Данное соотношение между статическим и кинетическим давлением наблюдается в природе, при движении жидкости. Соотношение между давлением и скоростью вдоль линий тока для жидкости, движущейся по трубам, выражается следующим уравнением:

Р1+ ρV12 /2 = Р2+ ρV22 /2

Где: Р1 и Р2 – соответственно статические давления в широком и узком месте трубы, V1 и V2 – скорости в широком и узком месте.

При движении жидкости в узком месте трубы скорость увеличивается, а статическое давление уменьшается. Это уравнение Бернулли, названное так в честь Даниила Бернулли (1700-1782), швейцарского математика и механика. Другими словами, если кинетическая энергия увеличивается, то потенциальная энергия на столько же уменьшается, а сумма остается постоянной.

Итак, мы пришли к выводу, что наш элементарный вихрь обладает суммой кинетической и потенциальной энергий, баланс которых должен соблюдаться. Иначе вихри будут не стабильными. Этот баланс мы воспринимаем, как нулевую энергию, как пустое пространство, как вакуум.

Это и есть первичная энергия пространства, из которой образуются все остальные виды энергии. Любое нарушение баланса между кинетической и потенциальной энергией распространяется в пространстве со скоростью света. В таком пространстве вихрей уже могут возникать колебания и изменение геометрии пространства.

Теперь посмотрим, чем определяется радиус вихрей. Помните стихотворенье: “Пока мельчайших вязкость не сотрет”. То есть минимальный радиус определяется вязкостью. Хотя, мы и брали за основу идеальную жидкость, но как говорится, нет ничего идеального. Должна существовать, какая то вязкость, хоть и мало отличная от нуля.

По определению вязкости, сила смещения слоев жидкости – F прямо пропорциональна скорости смещения - V , площади слоев – S, и обратно пропорциональна растоянию между слоями - h (см. Рис 3).

Рис 3.

F = η S V / h

Где η – коэффициент пропорциональности ( собственно – вязкость ).

Если в эту формулу вместо силы подставим силу вихря равную удельной силе умноженной на объем вихря – ρV2R22 , вместо площади подставим площадь вихря равную - 4π2R2, а вместо высоты – радиус вихря, то получим следующую формулу для радиуса – R = 2η / ρV. Обратно пропорциональная зависимость от скорости. Чем больше скорость, тем меньше радиус завихрений. Вязкость и плотность - величины постоянные. Величина – η называется динамической вязкостью и зависит от плотности, поэтому удобнее пользоваться кинематической вязкостью – γ = η/ρ . Тогда формула для радиуса приобретает вид – R=2γ/V.

Пространство переходит в новое качество – от не упругой, не сжимаемой жидкости к упругой физической среде вихрей. Хотя возможно, что первичная материя тоже упруга и модуль упругости на много порядков больше чем у вихрей, и тогда скорость распространения таких волн в первичной материи будет на много порядков больше, чем скорость света. Но это отдельный разговор. А пока поговорим о том, как происходят колебания в упругой физической среде вихрей. Прежде всего, посмотрим, что происходит с пространством при изменении скорости движения материи. В нашей модели пространства, скорость является главным аргументом, связывающим пространство и время. Скорость определяет давление пространства и радиус вихрей, согласно приведенным выше формулам: Р=ρV2 /2 ; R =2γ/V.

Скорость определяет, также силу одного вихря равную ускорению, умноженному на плотность и на объем вихря: F=(ρV2/R)2π2R3.Если в эту формулу подставить формулу радиуса, то получим следующую формулу для силы вихря: F=8π2ργ2. Получается, что сила вихря величина постоянная и не зависит ни от скорости, ни от радиуса. То есть, при изменении геометрии пространства, сила заключенная в одном вихре остается постоянной. Меняется только колличество вихрей, заключенное в условном объеме первичной материи. То-есть, если мы возмем ограниченный объем первичной материи, то колличество вихрей в нем будет изменятся квантами, то-есть по одному.

С другой стороны радиус вихря определяет величину минимального кванта энергии пространства. Мы знаем, что минимальный квант энергии, известный науке, это постоянная Планка. Она имеет размерность момента импульса – mVR и равна: h = 6,62491*10-34 дж*сек. Если мы посчитаем момент импульса нашего вихря, приняв величины: ρ≈1093 г/см3 , R≈10-33см, то получим величину приблизительно равную – 10-34дж*сек. Приблизительно потому, что еще не известны точные величины плотности первичной материи и радиуса вихря. Таким образом, наше пространство имеет квантовый характер и минимальный квант – это и есть наш элементарный вихрь. В процессе эволюции Вселенной, величина момента импульса должна изменятся. Увеличиваться при расширении пространства и уменьшаться при сжимании. Так, как при изменении скорости, происходит изменение радиуса вихря и соответственно его объема и массы. Но этого изменения мы не заметим, так как все состоит из таких вихрей, и все будет также, пропорционально изменятся. На современном этапе эволюции Вселенной эти изменения происходят чрезвычайно медленно. Как мы знаем, процесс расширения Вселенной происходит по последним оценкам ученых (2004 г.) уже около 13,7 миллиардов лет, а радиус вихря имеет величину всего лишь порядка 10-33см.

Таким образом, при колебаниях скорости происходит сжатие и расширение пространства вихрей (изменение геометрии пространства). При этом сама материя не сжимается и не расширяется, то есть плотность материи остается постоянной. Такое изменение геометрии вихрей по сути и является гравитационным полем.

Подобное сжатие и расширение вихрей может происходить в больших масштабах, и тогда Вселенная может либо сжиматься, либо расширятся. А в момент сингулярности нарушатся баланс между кинетической и потенциальной энергией. То есть, в области сингулярности будет преобладать либо кинетическая энергия при сжатии пространства вихрей либо потенциальная энергия при расширении. Из такого дисбаланса энергий, очевидно и зарождается вся видимая материя (фотоны, электроны, протоны и т.д.). Напомним, что пространство одинаковых вихрей (когда соблюдается баланс между кинетической и потенциальной энергиями), мы воспринимаем как пустое пространство – вакуум. А любые изменения геометрии вихрей, мы воспринимаем, как силовые поля (гравитационное, электромагнитное, ядерное).

Физика говорит о расширении пространства, как о расширении видимой материи, имея в виду факт разбегания галактик. Но ничего не знает о том, как при этом ведет себя не видимая материя – наше пространство вихрей. Логично предположить, что при расширении видимой материи происходит сжатие пространства вихрей и наоборот. Вернее даже правильней будет, что при сжатии пространства вихрей, происходит разбегание видимой материи (галактик) и наоборот. То есть пространство вихрей, (вакуум) управляет движением и свойствами видимой материи, так как видимая материя является продуктом движения материи вакуума. Видимая материя вытесняется пространством из области с большим давлением материи в область с меньшим давлением. По сути, разность этих давлений является – СИЛОВЫМ полем. В данном случае, это поле, мы называем гравитационным или антигравитационным, смотря с какой стороны посмотреть. Это как раз тот механизм, который объясняет космологические силы отталкивания, введенные еще в 1917году А.Эйнштейном при построении математической модели стационарной Вселенной. Напомним, что он ввел их для того, что бы уравновесить силы тяготения, которые в свою очередь тоже можно объяснить взаимодействием вакуума с видимой материей. Но не будем торопиться и сначала разберемся, как может из вакуума возникать видимая материя (электроны, протоны, фотоны, и т.д.).

Ведь, физика привыкла иметь дело с реальной (видимой) материей, приписывая все свойства только ей, и ничего не знает о причинах возникновения этих свойств и самой видимой материи.

Как предполагает современная наука, вся видимая материя возникла в момент сингулярности Вселенной. Проще говоря, в момент первоначального взрыва вещества с огромной первоначальной плотностью. В нашей модели, материя уже обладает огромной плотностью, причем постоянной по всему пространству. Распределяется в пространстве только скорость движения этой материи. И только скорость ее движения, точнее ее вращения определяет свойства пространства.

Термин сингулярность – имеет несколько различных значений.

Как гласит теория большого взрыва, Вселенная возникла из точки с нулевым объемом и бесконечно высокой плотностью и температурой. Это состояние, называемое сингулярностью, не поддается математическому описанию.

Профессор радиоастрономии Манчестерского университета Б. Лоувел писал о сингулярности следующее: “В попытке физически описать исходное состояние Вселенной мы натыкаемся на препятствие. Вопрос в том, является ли это препятствие преодолимым. Может быть, все наши попытки научно описать исходное состояние Вселенной, заранее обречены на неудачу? Этот вопрос, а также концептуальные трудности, связанные с описанием сингулярной точки в исходный момент времени, являются одной из основных проблем современной научной мысли”. Пока что это препятствие не смогли преодолеть даже самые выдающиеся ученые, разрабатывающие теории большого взрыва.

Итак, теория большого взрыва сталкивается с непреодолимыми проблемами буквально с самого начала. В научно популярных изложениях теории большого взрыва, сложности связанные с исходной сингулярностью, либо замалчиваются, либо упоминаются вскользь, но в специальных статьях ученые, делающие попытки подвести математическую базу под эту теорию, признают их главным препятствием. Профессора математики С. Хоукинг и Г.Эллис из Кейптауна отмечают в своей монографии “Крупномасштабная структура пространства-времени”: “На наш взгляд, вполне оправдано считать физическую теорию, которая предсказывает сингулярность, несостоявшейся”. И далее: “результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определенный момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики”.

Понятно, что любая гипотеза о происхождении Вселенной, которая постулирует, что исходное состояние Вселенной не поддается физическому описанию, выглядит довольно подозрительно. Но это еще полбеды. Следующий вопрос: откуда взялась сама сингулярность? И ученые вынуждены объявить математически неописуемую точку бесконечной плотности и бесконечно малых размеров, существующую вне пространства и времени, безначальной причиной всех причин.

Спору нет, теория Большого взрыва захватывает воображение и мало кого оставляет равнодушным. И поскольку она как будто основана на фактическом материале и подкреплена математическими выкладками, большинству людей она представляется более приемлемой, чем религиозные объяснения возникновения Вселенной. Однако космологическая теория большого взрыва является лишь последней из целого ряда попыток объяснить зарождение Вселенной с позиций механистического мировоззрения, согласно которому мир (и человек в том числе) представляет собой порождение материи, функционирующей в строгом соответствии с законами физики.

В нашей модели пространства можно построить два варианта механизма возникновения сингулярности и в каждом механизме по два вида самой сингулярности.

1.Пространство вихрей может сжиматься к центру Вселенной. При этом в центре образуется избыток скорости вращения материи (кинетическая сингулярность). И после достижения критической плотности кинетической энергии, происходит взрыв, т.е. взрывное перераспределение скорости между центром и периферийными областями пространства, имеющими меньшую скорость вращения материи. При этом могут, на отдельных участках пространства образоваться неравномерное распределение кинетической и потенциальной энергии, их колебаний и вращений, что собственно и является видимой материей. Видимой потому, что она может излучать и поглощать волны, которые распространяются в пространстве вихрей. Образовавшаяся видимая материя (фотоны, электроны, протоны и т.д.), очевидно должна существовать за счет динамического дисбаланса энергии пространства вихрей. Причем, если дисбаланс в сторону потенциальной энергии, то образуется материя, а если в сторону кинетической, то образуется антиматерия.

Далее пространство вихрей расширяется и вместе с ним разбегается видимая материя до тех пор, пока в центре образуется недостаток кинетической энергии (потенциальная сингулярность или черная дыра). При достижении критической плотности потенциальной энергии в центре происходит взрывное перераспределение потенциальной и кинетической энергии, в результате чего снова образуется видимая материя. Расширение останавливается и начинается процесс сжатия вихрей. При этом вновь образовавшаяся видимая материя продолжает разбегаться под действием силы сжимающегося пространства вихрей.

Цикл замкнулся. Получается модель пульсирующей Вселенной, вполне вписывающуюся в современные представления ученых.

2.Если предположить, что пространство вихрей в больших масштабах завихряется, то получится еще более грандиозная модель Вселенной, состоящая из множества огромных вихрей – Вселенных. А в участках пространства, где происходит взаимодействие встречных потоков движения материи, образуются постоянно действующие сингулярности обеих типов, образующие и поглощающие видимую материю. И так до БЕСКОНЕЧНОСТИ.

Но, как бы там ни было, мы живем в ограниченном объеме пространства, и как показывают наблюдения, видимая материя разбегается в разные стороны. В то же время видимая материя притягивается друг к другу (гравитационные СИЛЫ). А еще есть заряды, которые в одном случае образуют СИЛЫ притяжения, а в другом СИЛЫ отталкивания. Мало того, при движении зарядов вокруг них образуется магнитное поле, которое в одном случае образует СИЛЫ притяжения, а в другом СИЛЫ отталкивания. При ускоренном движении зарядов появляются еще и электромагнитные волны. Все это и многое другое еще должна объяснить наша теория.

Дата публикации: 12 апреля 2005
Источник: SciTecLibrary.ru

Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.